(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンモニウム水溶液、第１リン酸アンモニウム、酸化ホウ素、陰イオン界面活性剤、フッ素系撥水剤、及びリン酸アクリル系カップリング剤を含む
多用途機能性綿製造用組成物。
【請求項２】
上記多用途機能性綿製造用組成物は、天然コットン綿に浸透させて多用途機能性綿を製造するのに使用される
ことを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
下記段階を含む多用途機能性綿製造用組成物の製造方法：
（１）アンモニウム水溶液に第１リン酸アンモニウムを添加し、溶解液を製造する段階；
（２）上記溶解液に酸化ホウ素を添加する段階；
（３）上記溶解液を冷却する段階；及び
（４）上記冷却した溶解液に陰イオン界面活性剤、フッ素系撥水剤、及びリン酸アクリルカップリング剤を注入する段階。
【請求項４】
上記（１）段階は、５０〜７０℃温度で２〜３分間撹拌溶解する段階を含む
ことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
上記（３）段階は、１〜２時間冷却させる
ことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項６】
天然コットン綿と、請求項１または請求項２に記載の組成物と、を含む多用途機能性綿。
【請求項７】
上記天然コットン綿及び上記組成物の重量比は、５：１〜５：３である
ことを特徴とする請求項６に記載の多用途機能性綿。
【請求項８】
上記多用途機能性綿は、加工織布、不織布、マット、ボード、バルブ、エルボー、パイプ保温断熱素材またはフィルタ用素材の製造に使用される
ことを特徴とする請求項６に記載の多用途機能性綿。
【請求項９】
上記多用途機能性綿は、難燃性素材、防炎性素材、保温断熱性素材、耐寒性素材、吸音性素材、ＬＮＧガス極低温素材、ＬＰＧガス極低温素材、炭化繊維混合綿、または炭素繊維混合綿の製造に使用される
ことを特徴とする請求項６に記載の多用途機能性綿。
【請求項１０】
下記段階を含む多用途機能性綿の製造方法：
（１）天然コットン綿を請求項１または請求項２に記載の組成物に浸漬させてコットン綿を製造する段階；
（２）上記コットン綿を脱水及び乾燥する段階；及び
（３）上記コットン綿を打綿する段階。
【請求項１１】
上記（１）段階は、天然コットン綿を上記組成物に１〜２分間浸漬させる
ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
上記（１）段階で天然コットン綿及び上記組成物の重量比が５：１〜５：３になるように浸漬させる
ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
上記（２）段階は、マングル（ｍａｎｇｌｅ）脱水器を利用して上記コットン綿を脱水させる段階を含む
ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
上記（２）段階は、高周波乾燥器を利用して上記コットン綿を乾燥する段階を含む
ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
上記（２）段階は、上記コットン綿をマングル（ｍａｎｇｌｅ）脱水器を利用して含水率が７０〜８０％になるまで脱水させる段階と；
上記脱水されたコットン綿を、高周波乾燥器を利用して含水率１５％未満になるまで乾燥する段階と；を含む
ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
炭化繊維綿、炭素繊維綿、廃コットン綿、合成繊維綿、廃紙綿、及び稲わら綿よりなる群から選択される１つ以上と上記多用途機能性綿を重量基準で２：８〜３：７の比率で混合する段階をさらに含む
ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多用途機能性綿に関し、具体的には、天然コットン綿及び多用途機能性綿製造用組成物を含む多用途機能性綿及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
天然コットン綿は、私の生活周辺に多く使用されるものであって、その成分は、セルロース（ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）と呼ばれる繊維素が９０％以上であり、その他、水分と少しの脂肪などよりなる。
【０００３】
綿は、多くの中空（ｌｕｍｅｎ）よりなり、天然のツイストをしていて、熱が伝達されることを防止する断熱材の役目と保温材の役目を同時にする。すなわち、綿と綿の間に存在する多くの空間に空気が入っていて、熱の移動を防止するものである。
空気は、地球上に存在するどんな断熱材よりその効果が優れているので、天然コットン綿は、保温性、断熱性、極低温性、吸音性に優れていると共に、有害成分と環境公害を誘発しないことが特徴である。
【０００４】
しかし、天然コットン綿は、難燃（防炎）性が脆弱であり、吸湿性が強く、かび及び細菌の繁殖が容易であるという問題がある。また、空気中に露出すれば、酸化し、綿自体が微細ほこりを誘発し、また、引張強度と作業性が悪い。
このため、コットン綿（綿花）は、布団や衣類に使用するものとして認識されるだけで、多様な産業分野に利用されることは困難であった。
【０００５】
一方、セルロース（ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）系繊維を難燃（防炎）化するために、ブロム系、塩素系のようなハロゲン系、リン系、ホウ素系などの難燃（防炎）剤に含浸した後に、乾燥させて、製造されることを提案されたが、繊維の表面がコーティングされているので、高温下での難燃（防炎）性、保温断熱性などを維持するには問題がある。しかも、ハロゲン化合物のうちブロム化合物は、ダイオキシン類など発ガン物質の生成危険性が非常に大きいという問題点もある。
【０００６】
難燃（防炎）性繊維素材には、グラスファイバー、石綿、岩綿、グラスウール、セラクルウールなどがあるが、石綿は、人体の有害性問題に起因して、現在使用が禁止され、グラスファイバー、グラスウール、セラクルウールなどは、使用が減少する傾向にある。
また、難燃性（防炎性）合成繊維素材としては、アラミド繊維、ノーメックス（登録商標）、ポリイミド繊維などがあるが、これらよりなる繊維は、４００〜５００℃程度の温度で分解されるので、使用が制限的であるという問題がある。また、価格が高く、石油化学製品として環境汚染を起こし、再使用が制限的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】韓国登録実用新案第０２９３５９１号公報
【特許文献２】韓国公開特許第２０１０−００２２２０５号公報
【特許文献３】韓国登録特許第０８７３６５２号公報
【特許文献４】米国特許第４２８０８１２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
天然コットン綿の中空（ｌｕｍｅｎ）に多用途機能性綿製造用組成物を浸透させることによって、天然コットン綿の優れた保温性、極低温性、吸音性、親環境的な特性などを維持しながらも、難燃（防炎）性、断熱性、撥水性を有し、引張強度及び破裂強度が顕著に改善された多用途機能性綿を提供しようとする。
【０００９】
しかし、本発明が達成しようとする技術的課題は、以上で言及した課題に制限されず、言及されない他の課題は、以下の記載から当業者に明確に理解されることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様は、アンモニウム水溶液、第１リン酸アンモニウム、ホウ素、陰イオン界面活性剤、フッ素系撥水剤、及びリン酸アクリル系カップリング剤を含む多用途機能性綿製造用組成物を提供する。
【００１１】
本発明の一具現例によれば、上記第１リン酸アンモニウムは、アンモニウム水溶液１００重量部当たり２０〜２５重量部を含み、上記ホウ素は、３〜７重量部を含み、上記陰イオン界面活性剤は、０．１〜０．３重量部を含み、上記フッ素系撥水剤は、１．５〜３．２重量部を含み、上記リン酸アクリル系カップリング剤は、０．５〜２．５重量部を含むことができる。
また、上記多用途機能性綿製造用組成物は、天然コットン綿に浸透させて多用途機能性綿を製造するのに使用されることができる。
【００１２】
本発明の他の態様は、（１）アンモニウム水溶液に第１リン酸アンモニウムを添加し、溶解液を製造する段階；（２）上記溶解液にホウ素を添加する段階；（３）上記溶解液を冷却する段階；及び（４）上記冷却した溶解液に陰イオン界面活性剤、フッ素系撥水剤、及びリン酸アクリルカップリング剤を注入する段階を含む多用途機能性綿製造用組成物を製造する方法を提供する。
【００１３】
本発明の一具現例によれば、上記（１）段階は、５０〜７０℃温度で２〜３分間撹拌溶解する段階をさらに含むことができ、上記（３）段階は、１〜２時間冷却させることができる。
【００１４】
本発明のさらに他の態様は、天然コットン綿、及び上記組成物を含む多用途機能性綿を提供する。本発明の一具現例によれば、上記天然コットン綿及び上記組成物の重量比は、５：１〜５：３であることができる。
【００１５】
また、上記多用途機能性綿は、加工織布、不織布、マット、ボード、バルブ、エルボー、パイプ保温断熱素材またはフィルタ用素材の製造に使用されることができ、また、難燃性素材、防炎性素材、保温断熱性素材、耐寒性素材、吸音性素材、ＬＮＧガス極低温素材、ＬＰＧガス極低温素材、炭化繊維混合綿、及び炭素繊維混合綿の製造に使用されることもできる。
【００１６】
本発明のさらに他の態様は、（１）天然コットン綿を上記多用途機能性組成物に浸漬させて、コットン綿を製造する段階；（２）上記コットン綿を脱水及び乾燥する段階；及び（３）上記コットン綿を打綿する段階を含む多用途機能性綿の製造方法を提供する。
【００１７】
本発明の一具現例によれば、上記（１）段階は、天然コットン綿を上記組成物に１〜２分間浸漬させることができ、好ましくは、天然コットン綿及び上記組成物の重量比が５：１〜５：３になるように浸漬させることができる。また、上記（２）段階は、マングル（ｍａｎｇｌｅ）脱水器を利用して上記コットン綿を脱水させる段階を含むことができ、高周波乾燥器を利用して上記コットン綿を乾燥する段階を含むことができる。
【００１８】
好ましくは、上記コットン綿をマングル（ｍａｎｇｌｅ）脱水器を利用して含水率が７０〜８０％になるまで脱水させる段階；及び上記脱水されたコットン綿を、高周波乾燥器を利用して含水率１５％未満になるまで乾燥する段階を含むことができる。
【００１９】
本発明のさらに他の具現例によれば、炭化繊維綿、炭素繊維綿、廃コットン綿、合成繊維綿、廃紙綿、及び稲わら綿よりなる群から選択される１つ以上と上記多用途機能性綿を２：８〜３：７の比率で混合する段階をさらに含むこともできる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明による多用途機能性綿は、人体に全然無害な機能性薬品を天然コットン綿の中空（ｌｕｍｅｎ）の組職内に浸透させることによって、天然コットン綿の保温性、断熱性、耐寒性を維持しながらも、非薬品処理天然コットン綿より独立気泡が形成され、弾力性、引張強度、破裂強度が増大されるだけでなく、綿の酸化が防止され、難燃（防炎）性、防湿性及び防虫性を有することができる。
また、生産費が安くて、環境親和的特徴を有することができ、後になって、使用した廃資材は、さらにリサイクル素材として使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】天然コットン綿を顕微鏡で観察した写真である。
【図２】天然コットン綿の側面を顕微鏡で観察した写真である。
【図３】本発明による多用途機能性綿の難燃（防炎）性の試験を行った結果を示す試験成績書である。
【図４】天然コットン綿と本発明による多用途機能性綿の難燃（防炎）実験を示す図である。
【図５】本発明による多用途機能性綿の引張強度、耐寒性、及び破裂強度の試験を行った結果を示す試験成績書である。
【図６】天然コットン綿と本発明による多用途機能性綿の表面を走査電子顕微鏡で観察した写真である。
【図７】天然コットン綿と本発明による多用途機能性綿の熱板を利用した断熱性実験を示す図である。
【図８】本発明による多用途機能性綿の撥水性を示す写真である。
【図９】本発明による多用途機能性綿の製造方法を示す工程図である。
【図１０】本発明による多用途機能性綿製造用組成物の製造方法を示す工程図である。
【図１１】本発明の一実施例による多用途機能性綿の製造時に使用される機器として表現した多用途機能性綿の製造図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明は、アンモニウム水溶液、第１リン酸アンモニウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）、ホウ素（Ｂ２０３）、陰イオン界面活性剤（ＲＯＳＯ３ＮＨ４など）、フッ素系撥水剤（ペルフルオロアクリレートなど）、及びリン酸アクリル系カップリング剤（ｃｏｕｐｌｉｎｇ ａｇｅｎｔ）を含む多用途機能性綿製造用組成物及びその製造方法を提供する。
【００２３】
本発明の一実施例による多用途機能性綿製造用組成物において、上記第１リン酸アンモニウムは、アンモニウム水溶液１００重量部当たり２０〜２５重量部を、上記ホウ素は、アンモニウム水溶液１００重量部当たり３〜７重量部を、上記陰イオン界面活性剤は、アンモニウム水溶液１００重量部当たり０．１〜０．３重量部を、上記フッ素系撥水剤の共重合体は、アンモニウム水溶液１００重量部当たり１．５〜３．２重量部を、上記リン酸アクリル系カップリング剤は、アンモニウム水溶液１００重量部当たり０．５〜２．５重量部を含むことができる。
【００２４】
多用途機能性綿製造用組成物において第１リン酸アンモニウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）は、リン化合物として、天然コットン綿の主成分であるセルロース（ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）と結合しやすく、酸化すれば、脱水作用をすることが特徴である。
【００２５】
リン化合物の分子は、鎖状のポリマーよりなり、コットン綿内のツイストされたリボン状態の中空（ｌｕｍｅｎ）よりなる部分に浸透されて付着される。火炎などの高熱が触れれば、リン化合物のポリマーは、分解、酸化され、脱水作用をするリン化合物に変わる。また、上記リン化合物は、繊維から水を奪って難燃（防炎）性を有し、冷却及び窒息抑制作用をし、酸化リン自体は、水と結合し、ポリリン酸になって、綿を覆って酸素を遮断する。
【００２６】
ホウ素（Ｂ２０３）は、殺菌、殺虫、防腐機能を有するだけでなく、火に付かないようにするか、または燃える火を消えるようにする機能がある。
【００２７】
陰イオン界面活性剤は、ＲＯＳＯ３ＮＨ４が使用されることができ、天然コットン綿内に溶液の浸透及び分散が良好に行われるようにする。
【００２８】
フッ素系撥水剤は、ペルフルオロアクリレートが使用されることができ、防湿のために注入するものであって、シリコーン撥水剤に比べて高度の撥水性と低い離型性、撥油性を示す。撥水剤の濃度が１０％未満なら、撥水性が低下し、濃度が１８％であることが十分な撥水効果を示す。
【００２９】
リン酸アクリル系カップリング剤は、天然コットン綿に機能性薬品の架橋が良好に行われるようにする役目をすることができる。
【００３０】
上記多用途機能性綿製造用組成物は、天然コットン綿に浸透させて、多用途機能性綿を製造するのに使用されることができる。
【００３１】
本発明による多用途機能性綿製造用組成物の製造方法は、（１）アンモニウム水溶液に第１リン酸アンモニウムを添加し、溶解液を製造する段階；（２）上記溶解液にホウ素を添加する段階；（３）上記溶解液を冷却する段階；及び（４）上記冷却した溶解液に陰イオン界面活性剤、フッ素系撥水剤、及びリン酸アクリルカップリング剤を注入する段階を含むことができる。  
【００３２】
本発明の一実施例による多用途機能性綿製造用組成物を製造する方法は、アンモニウム水溶液に第１リン酸アンモニウムを添加し、５０〜７０℃温度で２〜３分間撹拌溶解させる。そして、ホウ素を注入し、溶解させる。溶解された溶液を１〜２時間冷却させ、上記冷却された溶解液に陰イオン界面活性剤、フッ素系撥水剤、リン酸アクリル系カップリング剤を添加し、１０〜３０分間撹拌・反応させる。
【００３３】
図１及び図２に示されたように、綿繊維は、側面から見れば、ツイストされたリボン状態で存在し、断面写真のように中空を有していて、この部分に本発明で提供する組成物が浸透されることができる。したがって、本発明で提供する組成物は、下記説明する多用途機能性綿に使用されることができる。
【００３４】
本発明は、上記多用途機能性綿製造用組成物を天然コットン綿内に浸透させて製造される多用途機能性綿及びその製造方法を提供する。
【００３５】
本発明による多用途機能性綿は、天然コットン綿とアンモニウム水溶液、第１リン酸アンモニウム、ホウ素、陰イオン界面活性剤、フッ素系撥水剤、及びリン酸アクリル系カップリング剤を含む多用途機能性綿製造用組成物（以下'上記組成物'という）を含んで構成されることができる。
【００３６】
好ましくは、上記天然コットン綿及び上記組成物の重量比は、５：１〜５：３であることができる。すなわち、天然コットン綿５．０ｇ当たり上記組成物の浸透量は１〜３ｇであることができる。重量比が５：１以下なら、多用途機能性綿の機能が発揮されず、５：３以上なら、液量が多くて、コットン綿どうしからみ合って、厚さ復元時に打綿工程で復元されず、硬い形態化され、柔らかくないため、元々のコットン綿の機能を失ってしまうからである。
【００３７】
本発明による多用途機能性綿の製造方法は、（１）天然コットン綿を上記組成物に浸漬させてコットン綿を製造する段階；（２）上記コットン綿を脱水及び乾燥する段階；及び（３）上記コットン綿を厚さの復元のために打綿する段階を含むことができる。
【００３８】
上記（１）段階は、天然コットン綿を上記組成物に１〜２分間浸漬させることを特徴とすることができる。また、上記天然コットン綿及び上記組成物の重量比が５：１〜５：３になるように浸漬させることができる。上記（１）段階で使用される上記組成物は、先立って多用途機能性綿製造用組成物と関連して詳細に説明したので、具体的な説明を省略する。
【００３９】
上記（２）段階は、マングル（ｍａｎｇｌｅ）脱水器を利用して上記コットン綿を脱水させる段階を含むことができる。上記組成物が吸収されたコットン綿は、脱水が必要であるが、遠心力による脱水は、含浸された上記組成物が完全に脱水され、機能性を発揮することができないので、コットン綿内に一定量が残存することができる圧着脱水方法が好ましいので、マングル（ｍａｎｇｌｅ）に通過させて圧着されるようにして、脱水過程を行うものである。
【００４０】
また、高周波乾燥器を利用して上記コットン綿を乾燥する段階を含むことができる。この際、高周波乾燥器のトンネル長さは、１０〜１５ｍであることができ、温度は、１５０〜２３０℃、速度は、分当たり１．５〜３ｍ条件で行うことが好ましい。
このような高周波乾燥は、機能性薬品の性状を破壊することなく、コットン綿を酸化させないことが特徴である。好ましくは、上記コットン綿をマングル（ｍａｎｇｌｅ）脱水器を利用して含水率が７０〜８０％になるまで脱水させた後に、上記脱水されたコットン綿を、高周波乾燥器を利用して含水率１５％未満になるまで乾燥することができる。
【００４１】
上記（３）段階は、乾燥したコットン綿を打綿し、多用途機能性綿を製造する段階である。天然コットン綿を上記組成物に浸漬し、脱水及び乾燥工程を経る間に製造された多用途機能性綿の横と縦のサイズ変化はないが、厚さは、大きく変化する。
すなわち、９０％を超える収縮率を示すので、この収縮率を復元し、元々のコットン綿の厚さに作るために、打綿機などを利用して打綿する工程を進行する。このような厚さ復元打綿工程を経て本発明が提案する多用途機能性綿が製造される。
【００４２】
本発明の一実施例によれば、図１１に示されたように、オープナー器、解かれた炭化繊維貯蔵槽、カッティング器、積層ローラー、牽引ローラー、難燃液（本発明による多用途機能性綿製造用組成物）を収納する容器、多用途機能性綿に難燃液が良好に染みこむようにするローラー、乾燥炉、牽引ローラー、厚さ復元器、及び巻取ローラーを利用して製造することができる。
【００４３】
本発明による多用途機能性綿に対してメッケルバーナー法によって試験を行った結果、合格判定を受けた（図３参照）。
【００４４】
また、天然コットン綿（１．７ｇ）と多用途機能性綿（１．７ｇ）をトーチランプで３０秒間難燃（防炎）直火実験を行った結果、天然コットン綿は、３０秒に完全に火が付いて形体がなかったが、本発明による多用途機能性綿は、３０秒間持続的にトーチランプで火を付けたが、少し炭化されるだけで、火が全然付かなかったし、２／３以上が生地として残って、難燃（防炎）性に非常に優れていることを立証した（図４参照）。
【００４５】
本発明による多用途機能性綿の引張強度をＣ．Ｒ．Ｅ．ストリップ法によって実験した結果、天然コットン綿は、試験不能であったが、多用途機能性綿は、引張強度が１４９（１５．２）Ｎ／５ｃｍ（ｋｇｆ／５ｃｍ）と測定され、グラスファイバー３．４３Ｎ／５ｃｍ（ｋｇｆ／５ｃｍ）よりきわめて優れた引張強度を示した（図５参照）。
【００４６】
また、走査電子顕微鏡で撮影して比較した結果、天然コットン綿より多用途機能性綿のストランドが太く、弾力性が明らかに良好であり、結束性が良好であることが分かった（図６参照）。
【００４７】
本発明による多用途機能性綿の破裂強度を油圧法によって実験した結果、天然コットン綿の破裂強度は、３７２．７（３．８）ｋＰａ（ｋｇｆ／ｃｍ２）、多用途機能性綿は、１０５９．１（１０．８）ｋＰａ（ｋｇｆ／ｃｍ２）と顕著に差異があった。
【００４８】
また、耐寒性（依頼自体時試験法）は、−４０℃、２４時間条件で天然コットン綿や多用途機能性綿がいずれも何らの異常がないものと現われた（図５参照）。
【００４９】
天然コットン綿と本発明による多用途機能性綿の熱板による断熱性実験を行った結果、天然コットン綿は、発火して形体が消滅されたので、断熱材としての使用が不可能であるのに対し、多用途機能性綿は、火も全然付かなくて、断熱性素材として非常に優れていることを確認することができた（図７参照）。
【００５０】
天然コットン綿と本発明による多用途機能性綿の撥水性を比較実験した結果、天然コットン綿は、水に触れ次第に、吸収され、撥水性能がないことが分かったが、多用途機能性綿は、水が全然吸収されないため、優れた撥水性能を確認することができた（図８参照）。
【００５１】
以上説明したように、本発明による多用途機能性綿は、優れた難燃（防炎）性、引張強度、破裂強度、断熱性及び撥水性などを有するところ、加工織布、不織布、マット、ボード、バルブ、エルボー、パイプ保温断熱素材またはフィルタ用素材などの材料に使用することができる。その他、多様な難炎（防炎）性素材、保温断熱性素材、耐寒性素材、吸音性素材、ＬＮＧガス極低温素材、ＬＰＧガス極低温素材、炭化繊維混合綿、及び炭素繊維混合綿などの製造に使用されることができる。
【００５２】
すなわち、上記繊維化された加工織布などの表面にコーティングさせる難燃（防炎）工程ではない、微細な（綿の太さは平均２０μｍ程度）天然コットン綿の細くて、長い繊維長とツイストされたリボン状態の中空よりなる組職内に、本発明が提案している多用途機能性綿製造用組成物を浸透させることによって、難燃（防炎）性などを提供することができる。
【００５３】
また、火事発生時に炎の拡散を阻止し、断絶させる用途に使用されることができ、建築資材分野において保温断熱及び吸音素材として使用されることができ、高温用パイプまたはフィルタの保温断熱材の素材として使用されることができる。
【００５４】
しかも、炭化繊維（ｐｏｌｙａｃｒｙｌｏｎｉｔｉｌｅ、ＰＡＮ）または炭素繊維綿、廃コットン綿、合成繊維綿、廃紙綿、及び稲わら綿などよりなる群から選択される１つ以上と本発明による多用途機能性綿を重量基準で２：８〜３：７比率でオープナー機（綿をほぐす機械）に入れ、混合し、製品化することもできる。
【００５５】
このような方法で、人体に無害な難燃（防炎）性、保温断熱性、防湿性、防寒性、極低温性、吸音性などに優れた素材として、多用途機能性綿に新しい機能を付与した付加価置が高い混合綿を製造することができ、上記多用途機能性混合綿は、資源のリサイクル化によって生産コストを低減することができ、資源リサイクルを通じて地球環境を保護することができる。
【００５６】
以下、本発明の理解を助けるために好ましい実施例を提示する。しかし、下記の実施例は、本発明をさらに容易に理解するために提供されるものに過ぎず、下記実施例によって本発明の内容が限定されるものではない。
【００５７】
実施例１．多用途機能性綿の製造
図９は、本発明の一実施例による多用途機能性綿の製造方法を示す図であり、図１０は、多用途機能性綿製造用組成物の製造方法を示す図である。
【００５８】
図９に示されたように、６０ｍｍ（横）Ｘ６０ｍｍ（縦）Ｘ６０ｍｍ（厚さ）の天然コットン綿５ｇ（体積２５０ｃｃ押して測定）を図９に示された方法によって製造された多用途機能性綿製造用組成物５３．６ｇ（５０ｃｃ）に１〜２分間浸漬させて、上記組成物が良好に吸収されるようにした。
【００５９】
上記組成物が吸収されたコットン綿をマングル（ｍａｎｇｌｅ）脱水器を利用して含水率７０〜８０％程度に脱水させた（薬品注入量が１４．９ｇ）。上記脱水されたコットン綿を、高周波乾燥器を利用して含水率１５％未満で乾燥させた。
【００６０】
この際、高周波乾燥器のトンネル長さは、１０〜１５ｍであり、温度は、１５０〜２３０℃であり、速度は、分当たり１．５〜３ｍ条件で行った。上記乾燥したコットン綿を厚さの復元のために打綿し、多用途機能性綿を製造した。
【００６１】
天然コットン綿を上記組成物に浸漬し、脱水及び乾燥工程を進行する間に、コットン綿の横と縦のサイズ変化はないが、厚さは、６０ｍｍから１０ｍｍに大きく収縮し、収縮率９１．７％を示した。この収縮率を復元するために、厚さ復元打綿する工程を実施し、元々の厚さである６０ｍｍになった。
【００６２】
上記組成物のｐＨは７であり、打綿後、コットン綿の重量は、６．０ｇであり、多用途機能性綿製造用組成物１ｇが天然コットン綿（５ｇ）に染みこんだものであって、天然コットン綿に対して多用途機能性製造用組成物の比率が２０％になるようにした。
【００６３】
実施例２．多用途機能性綿の難燃（防炎）性判定試験
多用途機能性綿の難燃（防炎）性は、消防施設設置維持及び安全管理に関する法律施行令の試験基準によってメッケルバーナー法による試験結果を表１に示した。
【００６４】
【表１】
0005715732.tif 000002
【００６５】
表１に示されたように、本発明において製造された多用途機能性綿は、残炎時間（０秒）及び残塵時間（０秒）が試験基準値である残炎時間１０秒、残塵時間３０秒に及ばず、炭化面積が２７．４ｃｍ２であって、基準値５０ｃｍ２より非常に良好であり、炭化長さが７．１ｃｍであって、基準値２０ｃｍより非常に良好であり、難燃性試験に合格判定を受けた。
【００６６】
また、トーチランプ直化実験を行った結果、図４に示されたように、可燃性である天然コットン綿は、３０秒ぶりに完全に火が付いて形体がなかったが、多用途機能性綿は、３０秒間持続的にトーチランプで火を付けたが、少し炭化されただけで、火が付かず、２／３以上が生地として残っていた。
【００６７】
実施例３．天然コットン綿と多用途機能性綿の引張強度比較
Ｃ．Ｒ．Ｅ．ストリップ法によって天然コットン綿と多用途機能性綿の引張強度を比較した。表２に示されたように、天然コットン綿は、引張強度が最小測定値未満と試験不能であったが、多用途機能性綿は、１４９（１５．２）Ｎ／５ｃｍ（ｋｇｆ／５ｃｍ）と測定され、引張強度が非常に強く現われた。グラスファイバー（３．４３Ｎ／５ｃｍ（ｋｇｆ／５ｃｍ））と比較しても、多用途機能性綿が非常に優れていることが分かった。
【００６８】
【表２】
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【００６９】
実施例４．天然コットン綿と多用途機能性綿の破裂強度比較
油圧法によって天然コットン綿と多用途機能性綿の引張強度を比較した。表３に示されたように、天然コットン綿は、３７２．７（３．８）ｋＰａ（ｋｇｆ／ｃｍ２）であるのに対し、多用途機能性綿は、１０５９．１（１０．８）ｋＰａ（ｋｇｆ／ｃｍ２）と顕著に高いことが分かる。
【００７０】
【表３】
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【００７１】
実施例５．天然コットン綿と多用途機能性綿の断熱性比較
天然コットン綿と多用途機能性綿の断熱性を比較するために、熱板による断熱性実験を実施した。熱板表面温度３６０℃で、厚さ３ｃｍの天然コットン綿は、９２℃（初期発火）に火が付いて、完全燃焼され、難熱性の測定が不可能であり、断熱材として使用は不可能であった。一方、厚さ３ｃｍの多用途機能性綿は、熱板表面温度３６０℃で、表面断熱温度が３９℃であって、熱板表面温度と３２１℃の差異があり、火が全然付かなくて、断熱性素材として非常に優れていることを確認した（図７参照）。
【００７２】
実施例６．天然コットン綿と多用途機能性綿の撥水性比較
天然コットン綿と多用途機能性綿の撥水性を比較実験した。天然コットン綿は、水に触れ次第に吸収され、撥水性能がなかったが、多用途機能性綿は、図８に示されたように、綿の表面に水滴が生じ、全然吸収されないところ、優れた撥水性能があることが分かる。
【００７３】
前述した本発明の説明は、例示のためのものであって、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明の技術的思想や必須な特徴を変更することなく、他の具体的な形態に容易に変形可能であることを理解することができる。したがって、以上で記述した実施例は、すべての面で例示的なものであって、限定的なものではないことを理解しなければならない。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明による多用途綿は、加工織布、不織布、マット、合成繊維コットン綿、廃紙混合コットン綿、混合再生コットン綿、稲わら混合コットン綿、炭化（炭素）繊維混合綿などの繊維構造物に素材として利用するなど様々な産業分野に応用されるものと期待される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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